高一下冊(cè)物理教案:引力

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學(xué)習(xí)是一個(gè)堅(jiān)持不懈的過程,走走停停便難有成就。比如燒開水,在燒到80度是停下來,等水冷了又燒,沒燒開又停,如此周而復(fù)始,又費(fèi)精力又費(fèi)電,很難喝到水。學(xué)習(xí)也是一樣,學(xué)任何一門功課,都不能只有三分鐘熱度,而要一鼓作氣,天天堅(jiān)持,久而久之,不論是狀元還是伊人,都會(huì)向你招手。高一頻道為正在努力學(xué)習(xí)的你整理了《高一下冊(cè)物理教案:引力》,希望對(duì)你有幫助!
    【一】
    教學(xué)目標(biāo)
    知識(shí)目標(biāo):
    1、使學(xué)生掌握萬有引力定律并應(yīng)用萬有引力定律解決簡單問題.
    2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題及衛(wèi)星問題.
    3、了解我國航天事業(yè)的發(fā)展情況并用所學(xué)知識(shí)解釋(我國近幾年在航天事業(yè)上有了長足的進(jìn)步,如:長征一號(hào)、長征二號(hào)、風(fēng)云一號(hào)、風(fēng)云二號(hào)、神州一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)等).
    能力目標(biāo)
    通過圖片或自制教具展示卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育.
    情感目標(biāo)
    通過了解卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)過程,使學(xué)生了解卡文迪許這位偉大的科學(xué)家是如何攻克難關(guān)、戰(zhàn)勝困難的.
    教學(xué)設(shè)計(jì)方案
    一、教學(xué)過程設(shè)計(jì):本節(jié)是關(guān)于萬有引力定律的應(yīng)用,主要通過例題的講解加深學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的理解以及運(yùn)用。
    二、教學(xué)過程:
    (一)講解例題
    例題1:已知地球的半徑為,地球的自轉(zhuǎn)角速度為,地球表面的重力加速度為。在赤道上空有一顆相對(duì)地球靜止的同步通訊衛(wèi)星離地面的高度是多少?
    解:關(guān)于同步衛(wèi)星的知識(shí)請(qǐng)學(xué)生回答:
    1、同步衛(wèi)星的周期是24h;
    2、同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相等;
    3、同步衛(wèi)星必須在赤道上空;(追問學(xué)生為什么?)
    由萬有引力定律得:
    解得:
    在解決此題時(shí)應(yīng)讓學(xué)生充分討論和充分理解,讓學(xué)生建立一個(gè)清晰的衛(wèi)星繞地球的軌道。
    例題2:已知地球的質(zhì)量為,地球的半徑為,地球表面的重力加速度為。求萬有引力恒量是多少?
    解:由萬有引力定律得:
    解得:
    學(xué)生在解決此題后,教師提出問題:
    1、萬有引力恒量是誰首先測量的?
    學(xué)生回答后,教師可以補(bǔ)充說明:卡文迪許是富有的學(xué)者,有學(xué)問的富翁,并對(duì)卡文迪許加以較詳細(xì)的介紹。
    亨利·卡文迪許是英國杰出的物理學(xué)家和化學(xué)家,他的一生為科學(xué)的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。也許這位科學(xué)家在生活中不是一個(gè)出色者,但在科學(xué)研究中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日,卡文迪許生于法國尼斯的一個(gè)貴族家庭。他的父親是英國公爵的后裔,因?yàn)樗哪赣H喜歡法國的氣候,才搬到法國居住。當(dāng)卡文迪許兩歲的時(shí)候,他的母親就去世了。由于早年喪母,他形成一種過于孤獨(dú)而羞怯的習(xí)性。
    2、萬有引力恒量是用什么方法測量的?
    教師可用展示扭秤實(shí)驗(yàn)的圖片并詳細(xì)解釋有關(guān)物理問題。(教學(xué)建議中有資料)
    需要注意兩個(gè)地方:
    (1)兩個(gè)1千克的物體間的萬有引力很小,他是如何解決的?
    (2)力很小讀數(shù)如何解決的?
    3、測量的萬有引力恒量的數(shù)值和單位?
    4、在現(xiàn)實(shí)生活中,兩物體間的萬有引力我們無法觀察到呢?為什么?請(qǐng)學(xué)生討論并舉例說明。
    探究活動(dòng)
    組織學(xué)生收集相關(guān)資料,完成以下的探究活動(dòng).同時(shí)在完成題目1的基礎(chǔ)上分組自行設(shè)計(jì)一種測量萬有引力常量的方法.
    1、萬有引力常量測量的歷史過程.
    2、根據(jù)觀察和查閱資料設(shè)計(jì)一種測量萬有引力常量的方法.
    【二】
    教學(xué)目標(biāo)
    知識(shí)目標(biāo)
    1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對(duì)此定律有初步理解;
    2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;
    3、使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
    能力目標(biāo)
    1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;
    2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的天體問題.
    情感目標(biāo)
    1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
    教學(xué)建議
    萬有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時(shí),應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
    萬有引力定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
    教學(xué)目的:
    1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;
    2、理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律;
    3、掌握萬有引力定律,能解決簡單的萬有引力問題;
    教學(xué)難點(diǎn):萬有引力定律的應(yīng)用
    教學(xué)重點(diǎn):萬有引力定律
    教具:
    展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
    教學(xué)過程
    (一)新課教學(xué)(20分鐘)
    1、引言
    展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
    十七世紀(jì)中葉以前的漫長時(shí)間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.但是,長期以來人們對(duì)于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來加以研究.
    偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動(dòng)力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動(dòng)中,研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識(shí)了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因,為天體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
    (1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?
    (2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
    以上兩個(gè)問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
    2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會(huì)牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
    蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
    月亮繞地球作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受地球引力的原因);
    行星繞太陽作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受太陽引力的原因),
    (牛頓認(rèn)為)
    牛頓將上述各運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
    3、引入課題.
    板書:第二節(jié)、萬有引力定律
    (1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
    (2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個(gè)物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
    式中:為萬有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
    (二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
    學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請(qǐng)學(xué)生帶著這個(gè)疑問解題)
    例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
    解:由萬有引力定律得:
    代入數(shù)據(jù)得:
    通過計(jì)算這個(gè)力太小,在許多問題的計(jì)算中可忽略
    例題2.已知地球質(zhì)量大約是,地球半徑為km,地球表面的重力加速度.
    求:
    (1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
    (2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
    (3)比較萬有引力和重力?
    解:(1)由萬有引力定律得:
    代入數(shù)據(jù)得:
    (2)
    (3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
    (三)課堂練習(xí):
    教師請(qǐng)學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用萬有引力定律公式解題時(shí),應(yīng)注意因單位制不同,值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請(qǐng)學(xué)生同時(shí)到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.
    (四)小結(jié):
    1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動(dòng)的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動(dòng),故常??珊雎圆挥?jì).
    2、應(yīng)用萬有引力定律公式解題,值選,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
    (五)布置作業(yè)(3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).